O que é tolerância de engenharia? - Definição e tipos

Na engenharia mecânica, as tolerâncias definem o desvio permitido das dimensões atribuídas. O uso de tolerâncias ajuda a garantir que o produto final seja facilmente utilizável, especialmente se for parte de um conjunto maior.

Não definir uma tolerância em uma área crítica pode tornar a peça inutilizável de acordo com a intenção do projeto, pois cada método de fabricação vem com um certo nível de imprecisão.

No entanto, identificar uma tolerância adequada garante que a empresa fabricante saiba lidar com alguns pontos específicos do processo de produção com mais atenção. Esta pode ser a diferença entre peças perfeitamente acopladas e sucata.

O que é tolerância em engenharia?

A tolerância de engenharia é a variação permitida nas medições derivadas da medição base.

As tolerâncias podem ser aplicadas a muitas unidades diferentes. Por exemplo, as condições de trabalho podem ter tolerâncias de temperatura (° C), umidade (g/m3), etc. Na engenharia mecânica, estamos falando principalmente de tolerâncias que se aplicam a dimensões lineares, angulares e outras dimensões físicas.

Mas, independentemente da unidade, uma tolerância indica uma faixa de medição aceitável a partir do ponto base (valor nominal). Digamos que você esteja projetando uma peneira para separar pedrinhas de 3,5 mm de pedrinhas de 2,5 mm. Você quer que as pedrinhas menores caiam pelos buracos enquanto mantém as maiores na peneira.

Os pedaços maiores de rochas variam em tamanho entre 3,3 mm e 3,7 mm. Os menores estão na faixa de 2,3 a 2,7 mm. Para garantir que apenas os menores, todos eles, realmente caiam pelos orifícios, mantendo os maiores na peneira, você pode definir o valor nominal do diâmetro do orifício como 2,8 mm. Ao mesmo tempo, a precisão de fabricação significa que você pode acabar com alguns furos de 2,6 mm.

Adicionando um limite inferior de -0 mm e um limite superior de +0,3 mm garante que todos os furos terão entre 2,8 e 3,1 mm de diâmetro.

Principais conclusões

A tolerância de engenharia é o limite ou limites permitidos de variação em:

• uma dimensão física;
• um valor medido ou propriedade física de um material, objeto fabricado, sistema ou serviço;
• outros valores medidos (como temperatura, umidade etc.);
• em engenharia e segurança, uma distância física ou espaço (tolerância), como em um caminhão (caminhão), trem ou barco sob uma ponte, bem como um trem em um túnel (consulte o gabarito de estrutura e o gabarito de carga);
l>
• em engenharia mecânica o espaço entre um parafuso e uma porca ou um furo etc.

Dimensões, propriedades ou condições podem ter alguma variação sem afetar significativamente o funcionamento de sistemas, máquinas, estruturas, etc. Uma variação além da tolerância (por exemplo, uma temperatura muito quente ou muito fria) é considerada não conforme, rejeitada , ou excedendo a tolerância.

Considerações ao definir tolerâncias

Uma preocupação primária é determinar quão amplas podem ser as tolerâncias sem afetar outros fatores ou o resultado de um processo. Isso pode ser feito pelo uso de princípios científicos, conhecimento de engenharia e experiência profissional. Uma investigação experimental é muito útil para investigar os efeitos das tolerâncias:projeto de experimentos, avaliações formais de engenharia, etc.

Um bom conjunto de tolerâncias de engenharia em uma especificação, por si só, não implica que a conformidade com essas tolerâncias será alcançada. A produção real de qualquer produto (ou operação de qualquer sistema) envolve alguma variação inerente de entrada e saída.

O erro de medição e a incerteza estatística também estão presentes em todas as medições. Com uma distribuição normal, as caudas dos valores medidos podem se estender muito além de mais e menos três desvios padrão da média do processo. Porções apreciáveis ​​de uma (ou ambas) caudas podem se estender além da tolerância especificada.

A capacidade de processamento de sistemas, materiais e produtos precisa ser compatível com as tolerâncias de engenharia especificadas. Os controles de processo devem estar em vigor e um sistema de gestão de qualidade eficaz, como o Total Quality Management, precisa manter a produção real dentro das tolerâncias desejadas.

Um índice de capacidade do processo é usado para indicar a relação entre as tolerâncias e a produção real medida.

A escolha das tolerâncias também é afetada pelo plano de amostragem estatística pretendido e suas características, como o Nível de Qualidade Aceitável. Isso está relacionado à questão de saber se as tolerâncias devem ser extremamente rígidas (alta confiança em 100% de conformidade) ou se uma pequena porcentagem de estar fora da tolerância pode às vezes ser aceitável.

Tipos de tolerâncias

Hoje, existem 14 tipos de tolerâncias geométricas pelo número de símbolos e 15 tipos baseados na classificação.

Elas são agrupadas em Tolerância de forma, Tolerância de orientação, Tolerância de localização e Tolerância de excentricidade, que podem ser usadas para indicar todas as formas.

A seguir estão os três tipos de tolerâncias usadas nas medições:

• Tolerâncias unilaterais
• Tolerâncias bilaterais
• Tolerâncias compostas.

1. Tolerâncias Unilaterais

Quando as duas dimensões limite estão apenas acima do tamanho nominal mostrado na figura ou apenas abaixo do tamanho nominal, a tolerância é dita unilateral.

2. Tolerâncias bilaterais

Quando a dimensão de dois limites está acima e abaixo do tamanho nominal, então as tolerâncias são ditas bilaterais.

3. Tolerâncias compostas

A tolerância composta é determinada pelas tolerâncias estabelecidas, ou seja, a combinação de mais de um tipo de tolerância é chamada de tolerância composta, os diferentes tipos de tolerância podem ser angulares, laterais, etc.

Por exemplo:Na figura, as tolerâncias na dimensão/dependem das tolerâncias de L, h e θ. Esta tolerância composta em 'l' é o efeito combinado dessas três tolerâncias. A tolerância mínima em 'l' será correspondente a L-b, θ+∝ e h+c.

Perguntas frequentes.

O que é tolerância de engenharia?
A tolerância de engenharia é a variação permitida nas medições derivadas da medição base. As tolerâncias podem ser aplicadas a muitas unidades diferentes.
Quais são os tipos de tolerância?
Tipos de tolerâncias
1. Tolerâncias Unilaterais
2. Tolerâncias Bilaterais
3. Tolerâncias compostas.